贺兰山西麓典型干旱区绿洲地下水水化学特征与演变规律

针对地下水资源过量开采而出现的绿洲水文生态问题,以贺兰山西麓具有典型特征的内蒙古腰坝绿洲为研究对象,分开采期、非开采期对地下水进行系统取样分析,综合运用描述性统计、相关性分析、离子比例系数和Piper三线图示法,全面系统地研究了地下水水化学的时空变异特征与演变规律。研究结果表明：①季节变化对潜水和承压水水化学类型空间变异性影响较小,潜水水文化学性质受外界因素干扰较大,承压水受外界因素干扰较少;②蒸发浓缩、阳离子交换和人为混合是控制研究区潜水水质演变的主要水文化学过程;③潜水子系统总溶解固体较高,水化学类型变化也较复杂,主要从HCO3·SO4.Cl-Na·Mg·Ca型向Cl·SO4·HCO3-Mg·Na、Cl·SO4-Na·Mg型演化。承压水水化学类型比较单一,主要以低矿化度的HCO3-Na·Mg·Ca型为主。     

唐山曹妃甸浅层地下水水化学特征及咸化成因

为了查明曹妃甸浅层地下水水化学及咸化成因,采集研究区河水、地下淡水、微咸水、咸水、卤水、雨水和海水等不同类型水样,对其水化学组成、离子比、Piper三线图、吉布斯图、氢氧同位素组成及14C测年结果进行了分析。结果表明：(1)曹妃甸浅层地下水包括全新世沉积层潜水和晚更新世沉积层微承压水,且非原始封存在地层中而是形成于全新世中晚期。(2)地下潜水向海方向分布有淡水、微咸水、咸水水质类型,微承压水以咸水和卤水为主要水质类型;近冲洪积扇前缘水化学特征主要受岩石风化作用控制,围填海区及河口处水化学特征受海水混合作用控制,滨海平原区水化学特征主要受蒸发/结晶作用控制。(3)曹妃甸浅层地下水咸化过程主要是晚更新世以来海侵海退时期形成海洋蒸发盐经大气降水和河水多期溶滤所致,其盐分来源于海水蒸发盐,河口及围填海区地下潜水盐分主要来源于现代海水入侵。     

鄂尔多斯盆地南部马莲河流域地下水中锶富集特征及成因分析

马莲河流域地处鄂尔多斯盆地南部黄土高原区,按储水介质和埋藏条件可将地下水分为黄土潜水、基岩潜水和基岩承压水三类,利用2015—2018年流域的295组地下水水化学数据,分析了地下水中锶(Sr²⁺)的质量浓度水平、垂向分布及沿流向分布的特征,并采用因子相关性研究地下水中Sr²⁺的来源和富集成因。结果表明:马莲河流域地下水富锶现象显著,黄土潜水、基岩潜水和基岩承压水中锶的平均质量浓度分别为1.14 mg/l、1.39 mg/l和5.24 mg/l;地下水中锶富集成因主要是含锶矿物天然状态下的水-岩作用,黄土潜水、基岩潜水和基岩承压水三类地下水中Sr²⁺的主要来源分别为碳酸盐岩与铝硅酸盐岩、碳酸盐岩与硫酸盐和碳酸盐矿物的溶滤作用;地下水中Sr²⁺的质量浓度沿流向呈逐渐增大的趋势,在不同区域中随深度变化的趋势不一致。     

北京东部地区地面沉降发育特征分析

结合区域地质背景条件,利用水准测量、分层标地层变形、地下水位动态等监测数据,对北京东部地区地面沉降的发育特征与发展变化规律进行了分析研究。该区域的地面沉降与地下水开采具有显著相关性,深部地层仍是沉降的主要贡献层位;沉降中心地下水具有明显的分层变化规律,深层承压水明显的水位降落漏斗,直接导致深部地层沉降压缩最为显著;地面沉降的区域分布、沉降速率变化与地下水降落漏斗具有一定的时空相关性;南水北调的稳定供水,有效缓解了北京地面沉降快速发展的趋势。     

江苏南通地下水补给源、水化学特征及形成机理

在地下水的大规模开采条件下,江苏沿海一带,特别是南通许多地区的地下水一度出现咸化趋势,对区域水资源及环境产生了极大的影响,已成为制约生态环境建设和经济社会发展的重要因素.为查明地下水的补给来源、水化学特征和矿化度增高的机理,对南通地区深浅层地下水开展了野外调查取样.通过对各种水化学参数的讨论分析,系统地研究了该区地下水...     

化隆—循化盆地不同类型含水层组高氟地下水的分布及形成过程

天然成因的高氟地下水是世界范围内备受关注的环境问题和饮用水安全问题。前人对高氟地下水的形成过程已开展了大量研究,但是对于高原盆地复杂水文地质条件下不同类型含水层组(第四系松散层含水层、基岩裂隙或岩溶含水层以及新生代古近纪以来的碎屑岩含水层)高氟地下水的分布和形成过程尚不明确。本文以化隆—循化盆地为研究区,通过采集、测试研究区内的各类地下水样品,分析研究区内不同类型含水层中地下水的化学特征及同位素特征。结果表明,高氟地下水(1.007.73 mg/L)主要分布在沿黄河的河谷区域和巴燕低山丘陵区域的泉水和潜水中以及深部的承压水中,在垂向上高氟地下水无明显分布规律。接受黄河水入渗补给的河谷潜水中氟离子浓度较低,补给黄河的河谷潜水中氟离子浓度较高。贫钙富钠的弱碱性苏打型水有利于地下水中氟的富集。泉水和潜水中氟主要来源于萤石的溶解,而承压水中氟除了来源于萤石外,还来源于其他含氟矿物。对于潜水和第四系松散层泉水,蒸发浓缩作用促进了地下水中氟的富集。另外,阴离子竞争吸附作用、阳离子交换吸附作用是泉水(第四系松散层泉水和基岩裂隙泉水)和潜水中氟元素富集的主要原因,而承压水中氟离子浓度受竞争吸附作用影响较大,阳离子交换吸附作用影响较小。研究成果可为化隆—循化盆地低氟地下水的勘查和开发提供科学依据。     

Hydrochemistry and isotope geochemistry as tools for groundwater hydrodynamic investigation in multilayer aquifers: a case study from Lomellina, Po plain, South-Western Lombardy, Italy

A multicriteria approach in studying hydrodynamics of a multilayer aquifer system has been used in the Lomellina region (Northern Italy). It involves the reconstruction of the hydrogeological framework coupled to the definition of the hydrochemical and isotopic features of the aquifers. A shallow phreatic aquifer, reaching depths of about 60–80 m from the surface, and deeper aquifers containing confined groundwater, were distinguished. Groundwater generally shows mineralisation decreasing with depth; dissolved ions depict calcium-bicarbonate hydrochemical facies and stable isotopes define the recharge mechanisms, the origin of groundwater, and the hydraulic confinement of deep aquifers. The phreatic aquifer is fed by local infiltration and by streams and irrigation channels. Tritium and Carbon-14 groundwater dating indicate long residence times (on the order of thousands of years) for confined aquifers. The confined aquifers show essentially passive hydrodynamic conditions and maintain a higher piezometric level than the phreatic aquifer. This inhibits the possibility of recent water penetrating far below the surface. The hydrogeological setting of the Lomellina region displays features which are common to other sectors of the Po plain. As a consequence, the results of this study, although conducted on a restricted area, are highly illustrative of groundwater hydrodynamics in large sedimentary aquifers.     

内蒙古托克托县潜水与承压水中氟化物的空间分布特征及形成机理

氟是维持人体健康所必需的微量元素,过多或过少的摄入都会造成相应的健康问题。本研究从氟的来源、迁移和富集等角度,揭示了内蒙古呼和浩特市托克托县高氟地下水的空间分布规律及其在潜水和承压水中富集的原因。对研究区60个水样(30个潜水和30个承压水)进行了统计分析、水化学特征研究、聚类分析以及相关性分析。结果表明：潜水中F^- 浓度为0.40~7.20(2.30±1.80) mg/L,承压水中F^- 浓度为0.29~12.70(1.67±2.48) mg/L;地下水中F-浓度与HCO^-₃、Na⁺、溶解性总固体(TDS)和电导率(EC)呈正相关,与Ca²⁺呈一定的负相关关系。高氟水的水化学类型主要为HCO₃·Cl-Na型。受地下水流场的控制,高氟潜水(>5 mg/L)主要分布在地下水的排泄区;承压水中F^- 的富集主要受含水层岩性的影响,氟高浓度(>1.5 mg/L)分布区主要集中在研究区南部的湖积台地区域。     

江苏省地下水开发利用中的环境地质问题及对策

江苏省地下水在开发利用过程中,由于开采布局不合理和存在＂三集中＂以及水文环境地质条件脆弱等因素,出现水位逐年下降,并形成区域性超采漏斗,致使部分地段地下水资源枯竭、水质咸化和诱发地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等诸多环境地质问题。本文着重分析全省深层地下水开发利用的四个阶段、主采层区域水位降落漏斗的发展过程和因深层水超量开采诱发的水资源枯竭、水质咸化和地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等环境地质问题的发育特征及演化趋势,从地下水资源管理和可持续发展的角度,提出地下水资源合理利用的对策建议。     

江汉平原东部地区浅层地下水水化学特征

浅层地下水是江汉平原东部地区重要的供水水源,但面临着污染及天然水质异常等问题.基于水化学与氢氧同位素结果,并运用数理统计和因子分析等方法,查明了研究区浅层地下水的化学特征、控制过程以及影响因素.结果显示,浅层地下水的化学类型主要为HCO₃-Ca型;其中潜水中Ca2+和Mg2+含量与承压水接近,Fe、As和NH₄+含量低于承压水,而Cl-、SO₄2-、Mn和NO₃-含量高于承压水.浅层地下水主要为大气降水补给,其中潜水经历了一定程度的蒸发以及与地表水的混合.在影响浅层地下水化学特征的因素中,地质成因在总体上可能起主导作用;人类活动的输入显著地改变着潜水的化学特征,而浅层承压水则主要受径流过程中水-岩相互作用的影响.      

吉林中部平原区地下水温动态变化影响因素的关联度分析

以吉林中部平原区为例,分析了孔隙潜水、孔隙承压水以及白垩系孔隙裂隙承压水温度的多年变化特征,并采用灰色关联度分析方法,确定了各含水层地下水温度与地下水埋深、气温、降水量之间的关联性,分析了影响其变化的主要因素。结果表明,对于3组含水层,从20世纪80年代初至2001年的近20年间,地下水温度都有不同程度的上升。对于孔隙潜水和孔隙承压水,地下水温度呈上升变化的本质原因是全球气候逐年变暖,而地下水活动和大气降水的增强起到了促进作用,特别是对孔隙承压水温度的上升作用更加明显;对于白垩系孔隙裂隙承压水,其温度呈上升变化则主要是由该含水层被普遍超采所引起的。     

吉林省通榆、乾安县承压地下水氟污染的原因及其防治对策

本文针对吉林省通榆、乾安县潜水高区下部第四系承压地下水氟含量升高,引起氟地主病重新抬头的环境水千文地质问题,分析了氟升高的原因,主要是研发第四系承压地下水的过程中含水层顶板的大规模破坏,使高氟潜水下窜,污染了深层压水所致。对防治对策进行了探讨,提示人们在水资源开发过程中应保护开采层的地球化学环境,从违背自然的主观意识所造成的恶果中肖取教训。     

哈密盆地地下水系统水化学特征及形成演化

哈密盆地地下水系统形成受构造运动与水文地质条件共同控制,通过划分哈密盆地地下水系统,分区阐述哈密盆地地下水水文地球化学特征与水化学成因及控制因素,从水文地球化学的角度阐明盆地系统的地下水水化学演化规律。结果表明,哈密盆地地下水水化学特征呈明显分带性,沿地下水流动方向,水化学类型逐渐由HCO₃型演化为SO₄型、最终演化为Cl型;水体TDS含量不断升高,地下水由淡水逐渐演化为微咸水、咸水。地下水离子来源主要为硅酸盐岩与蒸发岩盐溶解,水化学过程受蒸发浓缩作用控制,岩石风化作用与季节变化共同影响。沿地下水径流方向,地下水经盐分溶滤、盐分迁移并在排泄区附近形成盐分聚集带;盐分迁移沿程溶滤作用逐渐减弱,蒸发浓缩作用逐渐增强。哈密盆地地下水化学空间演化主要受自然因素影响驱动,时间演化驱动因素主要为气候变化和工矿活动农业灌溉等人类活动。     

黄土高原缺水的地质环境及找水环境

文章分析了黄土高原地下水形成的地质环境，认为降水量、地形地貌、岩性构造和地下水循环是造成黄土高原产重缺水的主要因素，地层岩性和新构造运动是影响地下水富集的决定性因素。指出黄土高原基岩风化带潜水的相对富水岩组和富水地段，提出研究含水层的岩性和构造，寻找基岩风化带潜水是解决黄土高原局部地段缺水的较好途径。     

Variation of groundwater hydrochemical characteristics in the plain area of the Tarim Basin,Xinjiang Region,China

Groundwater hydrochemistry could reveal the interaction mechanism between groundwater and the environment, which provides a scientific basis for environmental resources management. In this study, Shukaliefu’s classification method and Piper diagram were adopted to determine the hydrochemical types of groundwater in the Tarim Basin of Xinjiang, China. The method of “one^-vote veto” was applied to evaluate the quality of groundwater. Phreeqc software was used to calculate the saturation indices of calcite and fluorite in groundwater. By comparing groundwater quality data of 2003 and 2011, we characterized the variations in hydrochemical types and water quality types, salinization of groundwater and fluoride geochemistry of the plain area of the Tarim Basin. Results show that the primary anion in phreatic water in the plain area of the Tarim Basin changed from HCO₃ ^? to SO₄ ^2? or Cl^?. On the contrary, the primary anion in confined water changed from SO₄ ^2? or Cl^? to HCO₃ ^?. In 2003, 63.1 % of the sampling points in the study area exceeded the Class III water quality standard of China. In 2011, the proportion increased to 82.5 %. In addition, severe groundwater salinization was found at 19.7 % of the sampling points. Some of the deep groundwater samples were salinized as well. In the Aksu area at the north-west part of the Tarim Basin, F^? concentration exceeding the standard limit (1 mg/L) was found to be 55.0 % of the groundwater samples tested. Based on these findings, it is concluded that the phreatic water in the study area was severely influenced by the industrial wastewater and domestic sewage related to human activities, while the confined water was less affected. The general quality of groundwater was in an aggravation trend, and the groundwater salinization was in a severe condition in this area. The Ca²⁺–Na⁺ ionic exchange, the unsaturated fluorite and oversaturated calcite in the aquifer of the Aksu area are proposed to cause F^? enrichment in groundwater of this area.     

扶余油田开发过程中地下水水质评价与预测

扶余油田开发建设过程中对地下水水质产生了污染，通过现状评价与分析对污染距离和程度进行了预测。采用数值模拟方法分别预测了油田正常生产状态下和事故状态下对地下水环境的影响。结果表明，在油田正常生产状态下，即当石油类污染物浓度≤0．05mg／1、地下水达到Ⅲ类标准时，钻井废水中石油类污染物在第四系潜水中从污染源向外运移时间为5．7a，运移距离为724．5m；在第四系承压水中从污染源向外运移时间为9．7a，运移距离为1413．5m。油田事故状态下通过数值模拟分别预测了1年、3年、5年、10年中污染物对地下水的影响，即第四系潜水中污染物分别运移160．2m、439．5m、711．8m和1381．4m；第四系承压水中污染物分别运移208．6m、544．3m、869．6m和1656．7m。并针对污染状况提出了污染控制措施。     

圆明园遗址公园水文地质条件分析

通过遥感解译、水文地质调查、钻孔和抽水试验,结合区域水文、气象和地质等资料,对圆明园的水文地质条件有了初步认识:圆明园处在清河古河道范围内,浅层地下水可分为潜水和第一层承压水,含水层岩性以砂类为主,与湖水有直接联系的潜水含水层的渗透系数大于20md;20世纪50～60年代,圆明园所在区域地下水位较高,地下水补给湖水;近年来,受降水减少和地下水开采等因素影响,地下水位下降较大,湖水位高于潜水位,自然条件下湖水补给地下水。     

大气降水对承压型地下水库水资源调蓄的影响分析

地下水库作为一种“环保型水资源开发工程”越来越受到人们的关注，而目前建设的地下水库多以潜水含水层作为调蓄目标含水层。对于承压型地下水库的研究相对较少。定量化研究大气降水对承压型地下水库水资源调蓄的影响成为承压型地下水库规划建设的一个研究问题。本文在介绍地下水库及其水资源调蓄的基础上．以大庆市西部地下水库为例．运用地下水流数值模拟方法定量研究了大气降水对承压型地下水库水资源调蓄的影响程度。研究表明。大气降水对该地下水库水资源调蓄的影响很小．在进行地下水库调蓄运转模型的设计时。可将多年平均降水入渗补给量作为该地下水库库区所接受的大气降水入渗补给量。     

西安地区地下水位下降及其环境负效应

本文通过西安地区多年地下水位动态资料,分析区域潜水及城郊自备井集中开采区承压水水位持续下降状况,阐述了地下水位持续下降对水环境、农业环境及城市地质环境所产生的负效应。     

Specific yield of phreatic variation zone in karst aquifer with the method of water level analysis

Regime of groundwater level is a comprehensive reflection of the hydrogeological environment from the perspective of groundwater. Based on the analysis of the water-level change of 65 groundwater monitoring points from 1987 to 1990, it is found that intermittent cones of depression came into being due to groundwater exploitation in Guilin during the observation period. The buried depth of groundwater in the drawdown cones, the annual variation of water level and specific yield have higher values. Improvement has been made to the formula of infiltration coefficient of precipitation. By using the precipitation response data recorded at every 15 minutes for water level of No. 9 borehole which is near Zengpiyan Cave, the specific yield of phreatic variation zone is indirectly calculated by using the modified formula. The results are range from 0.012 to 0.462 and the spatial distribution of specific yield is ascertained. These make up the deficiency that empirical values cannot be categorized based on the actual conditions. What’s more, the widely used Aviriyanover’s empirical formula is poorly applicable to karst area. This is due to its strict requirement for outside conditions, such as shallow buried depth, homogeneous aquifer medium and small hydraulic gradient.